保护区储存的碳相当于化石燃料每年的排放量,研究发现

According to a new study, protected areas store as much carbon as fossil fuels emit per year.
According to a new study, protected areas store as much carbon as fossil fuels emit per year.Image: Pexels/gali
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  • 据一项新研究,与生态条件相似的未受保护区域相比,保护区在储存碳方面更为有效。

  • 在该研究中,亚马逊雨林的保护区碳储量比率最高。

  • 该研究由美国国家科学基金会和美国国家航空航天局(NASA)资助。

  • 研究结果有助于政策制定者和环保人士评估需要划定为保护区的区域,以应对气候变化。

通过避免森林砍伐,全球保护区所储存的碳量约相当于全球一年的化石燃料排放量,而未受保护的区域则不然。这是一项最近发表的研究,旨在计算保护森林及其他景观所带来的碳效益。

根据该研究,巴西亚马逊地区在保护区碳储量中占比最高,可达36%。“这些森林受到人类压力的威胁最大,因此这里的保护区尤为重要。”马里兰大学地理科学助理教授、该研究的第一作者劳拉·邓肯森(Laura Duncanson)说。这篇新论文于6月1日发表在《Nature Communications》,她在一封电子邮件中告诉Mongabay。

来自马里兰大学、北亚利桑那大学、亚利桑那大学和保护国际(Conservation International)的科学家利用了此前从未使用过的卫星数据,这些数据由美国国家航空航天局(NASA)的全球生态系统动态调查(GEDI)收集。研究发现,与生态条件相似的未受保护区域相比,保护区的地上生物量中额外储存了96.5亿公吨碳。作者认为,避免森林砍伐和退化是这部分额外碳储量的主要原因。该研究由美国国家科学基金会和NASA资助。

巴西Florestal Reserve Adolpho Ducke保护区的景色。研究人员发现,保护区每年储存的碳量相当于化石燃料的排放量,而且与生态条件相似的未受保护区域相比,保护区在储碳方面更为有效。Image: IMF/Raphael Alves,经Flickr提供(CC BY-NC-ND 2.0)。

对于该研究的合著者、保护国际气候变化应对区域保护空间规划经理帕特里克·罗尔达兹(Patrick Roehrdanz)而言,研究结果表明,保护区在碳、生物多样性和生态系统结构方面“正在履行其应尽的职责”。

在《全球生物多样性框架》所提出的全球扩大保护区目标背景下,“我们可以预期,额外的保护区将带来额外的碳减排”,他通过视频通话告诉Mongabay。

“这项研究支持持续保护和扩大保护区,将其作为应对气候行动的一种途径,”邓肯森在一封电子邮件中告诉Mongabay。“当然,这仍只是全局图景中相对较小的一部分,若不大幅削减化石燃料排放,仅靠森林保护永远无法解决这场危机。”

维奥拉·海因里希(Viola Heinrich)是英国埃克塞特大学和德国地球科学研究中心的博士后研究员,她未参与该研究。她认为,研究结果并不令人意外,但值得欢迎,因为它们提供了可为政策制定者参考的新数据。“它实际上为政策制定者提供了定量证据,使其有可能在可行或可能的地方扩大保护区。”

巴西蒙特帕斯科尔国家公园。研究作者表示,这篇新论文的发现凸显了保护区在全球层面应对气候变化中可以发挥的重要作用。Image: Flavio Forner/Conservation International。

从太空追踪森林碳

研究人员使用了由美国国家航空航天局(NASA)的GEDI任务收集的数据。该任务于2018年发射,利用激光系统构建森林的三维地图,从而可以测量生物量和碳量。罗尔达兹将GEDI称为“改变游戏规则者”,因为这是激光雷达技术首次为此类保护区的全球碳制图做出贡献。

研究人员表示,此前全球森林碳量估算要么不可靠,要么存在不确定性。借助这些新数据,准确性已大幅提高。

研究人员分析了逾4亿个三维结构样本,依据气候、人类压力、地理位置等一系列因素,将每个保护区与生态条件相似的未受保护区域进行匹配。通过比较保护区与未受保护区域避免排放的能力,研究人员发现,国家公园和保护区网络的储碳效果高出28%。

研究人员表示,这种方法也并非没有局限。“我们将大部分发现归因于避免了森林砍伐和退化,但也可能存在生长增强的情况,”邓肯森写道。

研究人员利用NASA GEDI任务收集的卫星影像,比较保护区与未受保护的对应区域的碳储量。在全球层面,保护区的地上生物量中额外储存了96.5亿公吨碳,这主要归因于避免了森林砍伐和退化。Image: Flavio Forner/Conservation International。

“理想情况下,我们应该拥有卫星激光(激光雷达)数据的时间序列,以直接绘制每年的森林碳变化图,”她说。“未来我们希望能持续获得卫星激光雷达数据,以便持续监测碳量,并更好地理解为何某些保护区如此重要。”

对于邓肯森及其同事而言,他们的研究结果强调了森林保护作为基于自然的气候解决方案的重要性,这源于森林所提供的气候服务。“这些结果凸显了保护高生物量森林对于避免碳排放和保持未来碳汇的重要性,”他们写道。

在海因里希看来,研究结果还表明,其他非森林生态系统同样具有这种储碳功能:“该研究的全球性方法使其能够独特地证明,储存额外碳最多的未必总是有森林覆盖的保护区,非洲就是如此。”

她指出,研究发现,受保护的非洲草原、灌丛和稀树草原比生态条件相似的非保护景观储存了更多额外碳,这与以森林区域为主的南美洲和亚洲情况不同。这表明进一步保护此类景观可能带来益处。

肯尼亚马赛马拉国家保护区。研究人员发现,在非洲,草原和稀树草原生态系统比相似的未受保护区域储存了更多额外碳。在其他地区,例如拉丁美洲,森林景观储碳更多。Image: Jonathan Irish/Conservation International。

亚马逊雨林:全球重要,高度受威胁

研究人员的重要发现之一是,巴西亚马逊地区的“热带和亚热带湿润阔叶林生物群落”在储存额外碳方面具有全球重要性,与未受保护区域相比,其额外储存的碳量达35.4亿公吨。作者指出,研究期间巴西的森林砍伐率在所有国家中最高。

“亚马逊被公认为全球极为重要的碳库,而且它也一直面临森林砍伐的风险,巴西有时还出现加速砍伐的情况,”罗尔达兹说。“但保护区成功避免了森林砍伐和退化,并为我们的全球碳储量做出了显著、可测量的贡献。”

“我认为,信息很明确:我们必须迅速行动,保护亚马逊,”巴西南巴伊亚联邦大学农林学教授路易斯·费尔南多·席尔瓦·马格纳戈(Luiz Fernando Silva Magnago)说。他未参与该研究,并在视频通话中告诉Mongabay。“我担心,在未来几代人中,亚马逊将变成大西洋森林:生物多样性极高、生态系统服务丰富,但大多集中在小型碎片化区域中。”

他担心,像亚马逊这样的保护区本身可能无法起到减缓气候变化的作用。“问题在于,它们可能成为碳源而非碳汇,”他说,并提到过去的研究表明,亚马逊的部分地区现已成为净排放源。“如果你设立更多保护区或开展再造林,就能够减缓气候变化。”

巴西卡纳维耶拉斯采掘保护区。鉴于亚马逊的全球重要性,马格纳戈等研究人员表示,该研究强调了保护雨林的必要性,尤其是在巴西,那里仍是持续的森林砍伐前沿。Image: Flavio Forner/Conservation International。

马格纳戈表示,该研究很好地延续了以往关于生物多样性地区与碳储存在全球层面带来更多生态系统效益之间联系的认识,但保护工作还可以进一步加强。“我认为,尤其是在亚马逊地区,我们必须重点保护原住民区域,”他说。“它们可以与生物多样性保护区相辅相成。”

海因里希也认同这一观点,并援引研究,该研究表明原住民区域对森林土地具有最强的保护效果。将保护区划分为原住民领地、自然保护区等不同单元,将进一步彰显其价值。

“这类分析很可能会特别突出原住民土地的作用,使论文的总体信息更具冲击力,并使原住民群体的作用受到国际关注,”她说。

研究作者表示,这些发现为继续保护自然区域提供了有力理由,类似研究未来有可能有助于确定需要保护的高固碳区域。

“该研究表明,在全球尺度上,森林保护是应对气候变化解决方案的关键组成部分,”邓肯森写道。“我们希望它能有助于支持这些重要区域的持续资金投入和管理。扩大保护区可能也是可取的,但当然,这取决于当地的具体情况。”

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